JP3289705B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

自動車用空調装置

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JP3289705B2 JP17281399A JP17281399A JP3289705B2 JP 3289705 B2 JP3289705 B2 JP 3289705B2 JP 17281399 A JP17281399 A JP 17281399A JP 17281399 A JP17281399 A JP 17281399A JP 3289705 B2 JP3289705 B2 JP 3289705B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用空調装置に
関するもので、特に冷却用熱交換器を略水平に近い角度
で設置したエアコンユニットの配置レイアウトに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より一般的に供されている自動車用
エアコンユニットは、一般に横置きタイプと称されてい
るものが多く採用されている。このタイプのものは図2
4に見られるごとく送風機ユニット1、クーラユニット
2a、ヒータユニット2bの各ユニットを車両横方向
(幅方向)に一直線に配置されている。
【0003】その自動車への搭載状態は図25のごとく
であって、自動車のインストルメントパネルP内空間の
車両幅方向のほぼ半分(助手席側前方部分)にわたって
前記各ユニット1、2a、2bが配置されており、その
結果前記各ユニット1、2a、2bはインストルメント
パネルP内空間の非常に大きな部分を占有することにな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年は、車両
のエレクトロニクス化に伴う車載コンピュータの増加・
大型化、CDチェンジャーの車室内設置、助手席エアバ
ックの装着率アップ等により、インストルメントパネル
P内のエアコンユニット(1、2a、2b)搭載スペー
スが縮小されてきているので、上記横置きタイプのエア
コンユニットは車両への搭載が次第に困難となってきて
いる。
【0005】また、図26のように、クーラ用エバポレ
ータ21とヒータコア22を車両前後方向に配置して一
体化したエアコンユニット2を車両中央部に設置し、送
風機1のみを車両中央部から幅方向にオフセットして配
置したセンタ置きタイプの構造も考えられている。この
センタ置きタイプのレイアウトによれば、クーラ用エバ
ポレータ21とヒータコア22を車両中央部に集中して
設置しているので、インストルメントパネルP内でのス
ペース確保が容易となるが、その反面、車両前後方向の
狭いスペース内に空調用熱交換器(エバポレータ21、
ヒータコア22)をほぼ垂直に立てて配置しているた
め、エバポレータ21の車両前方側に送風機1からの送
風空気を導入する送風ダクト部を設置する必要が生じ
る。同様に、ヒータコア22の車両後方側にも、ヒータ
コア22を通過した送風空気が流れる送風ダクト部が必
要となる。
【0006】このように、エバポレータ21とヒータコ
ア22の前後に送風ダクト部が必要となるため、車両前
後方向の寸法が大きくなってしまうという問題がある。
また、車両前後方向の寸法が大きくなってしまうため、
ヒータコア22の車両後方側に、吹出モードを切り替え
る吹出モード切替部を設置することがスペース的に困難
となることが多い。そのため、吹出モード切替部をヒー
タコア22の上方部に設置するという配置を採用する場
合があるが、この場合には、垂直に立てたヒータコア2
2の上方部へさらに吹出モード切替部を設置しているの
で、高さ方向の寸法が大になってしまうという問題があ
る。
【0007】以上のことから、センタ置きタイプのレイ
アウトにおいても、車両への搭載が困難となり、汎用性
に欠けるという問題がある。
【0008】そこで、本発明は上記点に鑑み、スペース
効率を追求した熱交換器レイアウトとすることにより、
狭隘な車室内スペースに対しても搭載が容易となる自動
車用空調装置を提供することを目的とするものである。
【0009】また、本発明は、冷却用熱交換器および加
熱用熱交換器の熱交換媒体の入出用配管の結合作業性を
向上させることを別の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1〜7記載の発明では、冷却用熱交換器(2
1)および加熱用熱交換器(22)をともに略水平方向
に配置して、上下方向に重ねるレイアウトにしているた
め、上下方向の熱交換器部スペースを非常に小さくで
き、その結果、従来のセンタ置きユニットよりも高さ寸
法を充分小さくすることができる。
【0011】しかも、上記のごとく上下方向の熱交換器
部スペースを非常に小さくできるため、加熱用熱交換器
(22)の上方に、この加熱用熱交換器(22)で加熱
されて温度調整された空気の吹出方向を切り替える吹出
モード切替部(23)を配置しても、空調装置全体とし
ての上下方向寸法を小さく抑えることができる。
【0012】以上のことから、本発明装置は、車両への
搭載が容易となり、その実用上の効果は大である。
【0013】更に本発明では、冷却用熱交換器(21)
および加熱用熱交換器(22)の熱交換媒体の入出用配
管(21a、22a)がエンジンルーム(A)側に配置
され、この入出用配管(21a、22a)が車両搭載状
態にて仕切り板(C)を貫通してエンジンルーム(A)
内へ突出しているから、自動車用空調装置を車両に搭載
する際に、入出用配管(21a、22a)への配管結合
作業はともにエンジンルーム(A)で行うだけで良く、
車室(B)で行う必要はない。従って、インストルメン
トパネル(P)部分の特に狭隘なスペースで配管結合作
業を行う必要がなくなるため、配管結合の作業性を向上
できる。また、車室(B)内でのサブ配管が不要とな
り、大幅なコストダウン、配管結合作業の簡略化を実現
できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。
【0015】(第1実施形態)図1〜図5は第1実施形
態を示すもので、図3、4において、自動車のエンジン
ルームAと車室Bは、仕切り板C(一般にファイヤウォ
ールと称され、鉄板製である)にて区画されている。そ
して、空調装置の送風機ユニット1は車室B内のインス
トルメントパネルPの中央部から車両幅方向にオフセッ
ト(右ハンドル車では車両幅方向の左側にオフセット)
して配置されている。
【0016】上記送風機ユニット1は、その上方部に車
室内空気と車室外空気とを切替導入する内外気切替箱1
1を有し、この内外気切替箱11には外気導入口12と
内気導入口13が開口しており、その内部にはこれら両
導入口12、13を開閉する内外気切替ドア(図示せ
ず)が設置されている。内外気切替箱11の下方には、
図5に示すように、送風機14が配置されており、この
送風機14は遠心式多翼ファン(シロッコファン)1
5、ファン駆動用モータ16、およびスクロールケーシ
ング17から構成されている。
【0017】ファン15の回転軸は略上下方向に向くよ
うに配置され、このファン15の回転により内外気切替
箱11からスクロールケーシング17上部のベルマウス
状吸入口18(図5参照)を通して吸入された空気はス
クロールケーシング17の出口に向かって略水平方向に
(図3から理解されるように車室Bの左側から右側へ向
かって)送風されるようになっている。
【0018】一方、後述の空調用熱交換器を内蔵するエ
アコンユニット2は車室B内のインストルメントパネル
Pの中央部に配置されている。このエアコンユニット2
において、冷凍サイクルのエバポレータ(冷却用熱交換
器)21は略水平状態に設置して、その下側より前記送
風機ユニット1からの送風空気が流入するようにしてあ
る。
【0019】そして、エバポレータ21の空気下流側
(車室内上側)へ略水平状態にしてヒータコア(加熱用
熱交換器)22が設置してあり、このヒータコア22
は、エンジン冷却水(温水)を熱源とするもので、ヒー
タコア22の車室内上方部(空気下流側)に吹出モード
切替部23が配置してある。ここで、本例では、空調の
温度制御手段として、ヒータコア22への温水流量を制
御する温水制御弁24(図5参照)を有しており、この
温水制御弁24によりヒータコア22への温水流量を制
御して、ヒータコア22による空気加熱量を調整して車
室内への吹出空気温度を制御するようにしてある。
【0020】上記吹出モード切替部23は車室内への吹
出モードを切り替えるためのもので、車室内の乗員頭部
に向けて空気を吹き出すセンターフェイス(上方)吹出
口(図示せず)に連通するセンターフェイス吹出空気通
路25およびサイドフェイス吹出口(図示せず)に連通
するサイドフェイス吹出空気通路26と、車室内の乗員
足元に向けて空気を吹き出すフット(足元)吹出口(図
示せず)に連通するフット吹出空気通路27と、窓ガラ
スに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口(図示せ
ず)に連通するデフロスタ吹出空気通路28とを有し、
これらの複数の吹出空気通路25、26、27、28を
ドア手段(板状ドア、円弧状外周面を持つロータリド
ア、フィルム状ドア)により切替開閉するものである。
【0021】この吹出モード切替部23は公知の構成で
よいので、詳細な説明は省略するが、本例では、図6に
示すように、吹出モード切替部23を円筒状に形成し
て、その内部に、円筒状外周面に空気通路開口を開けた
ロータリドア23aを回転可能に設置し、このロータリ
ドア23aの回転位置の選択により前記複数の吹出空気
通路25、26、27、28を切替開閉して、周知のフ
ェイス吹出モード、バイレベル吹出モード、フット吹出
モード、デフロスタ吹出モード、フット・デフロスタ併
用吹出モード等の複数の吹出モードを選択できるように
してある。
【0022】上記エバポレータ21とヒータコア22
は、図6に示すように、車室B側で仕切り板Cに隣接し
て配置され、ヒータコア22に温水を入出させる温水配
管22aと、エバポレータ21に冷媒を入出させる冷媒
配管21aは、ともにエンジンルームA側に配置され、
この温水配管22aと冷媒配管21aは、車両への組付
け時に前記仕切り板C(ファイヤウォール)を貫通して
エンジンルームAの方向へ突出するように設けられてい
る。
【0023】従って、自動車用空調装置を車両に搭載す
る際に、温水配管22aおよび冷媒配管21aへの配管
結合作業は、ともにエンジンルームAで行うだけでよ
く、車室B側では一切行う必要がない。インストルメン
トパネルP部分の特に狭隘なスペースで配管結合作業を
行う必要がなくなるため、配管結合の作業性を向上でき
る。
【0024】図6において、仕切り板Cの配管通し穴
(図示せず)はゴム等の弾性材で形成されたシール部材
(グロメット)Gにてシールするようになっている。ま
た、エバポレータ21と、前記冷媒配管21aとの間に
は、冷媒を減圧し膨張させる減圧手段としての温度作動
式膨張弁21bが配設されている。また、エバポレータ
21は、その冷却作用により発生する凝縮水の排出性を
良好にするため、水平面より若干傾斜して配置してあ
る。すなわち、図2に示すように、エバポレータ21の
下側に前記送風機14により送風される送風空気の送風
前方側(図2の右方向)に向かって、エバポレータ21
が下方へ傾斜するように配置されている。
【0025】ここで、エバポレータ21の傾斜角度θ
は、後述の図7(a)に示すように10〜30°の範囲
としてエバポレータ21自身の保水量が少なくなるよう
にするのが好ましい。また、エバポレータ21は例え
ば、図7(b)に示すような構造であって、アルミニュ
ウム等の熱伝導性、耐食性に優れた金属の薄板を図示上
下方向に積層してチューブ21fを構成するとともに、
このチューブ21fの間にコルゲートフィン21gを介
在して、コア部21hを構成する積層型のものである。
【0026】そして、このコア部21hの一端側に、多
数のチューブ21fへの冷媒の分配、および多数のチュ
ーブ21fからの冷媒の集合を行うタンク部21eを配
置し、コア部21hの他端側でチューブ21f内の冷媒
の流れをUターン(矢印イ参照)させるようになってい
る。タンク部21eには、膨張弁21bで減圧された気
液2相冷媒が流入する冷媒入口21i、およびコア部2
1hで蒸発したガス冷媒が流出する冷媒出口21jが設
けられている。
【0027】そして、エバポレータ21のチューブ21
fは、上記した送風空気の送風方向(図2、5の左側か
ら右側に向かう方向)と同一方向に延びるように配置さ
れ、これにより凝縮水がチューブ21fの表面上を送風
空気に押圧されてスムーズに傾斜前進端(図2、5の右
側端部)へ移行するようにしてある。ここで、エバポレ
ータ21で発生した凝縮水はエバポレータ21の下側
(空気上流側)において、エバポレータ21の傾斜前進
端の下方部位に設けた凝縮水排出パイプ21cから抜き
出すようにしてあり、このパイプ21cは樹脂製の下ケ
ース29a(下記図5参照)の最底部に一体成形されて
いる。
【0028】図5は本実施形態装置の組付構造を示すも
ので、送風機14のファン15はモータ16の回転軸1
6aに一体に結合された後、樹脂製の下ケース29aに
一体成形されたスクロールケーシング17内に配置さ
れ、そしてモータ16はそのフランジ部16bにてスク
ロールケーシング17に取り付けられ固定されている。
エバポレータ21は下ケース29aの取付面の上に載置
され、その上方から樹脂製の中ケース29bで挟み込む
ことによりこの両ケース29a、29bの間に固定され
るようになっている。
【0029】中ケース29bに一体成形されたスクロー
ルケーシング17の上蓋部17aには前述したベルマウ
ス状吸入口18が開口しており、そしてこのベルマウス
状吸入口18の上方に内外気切替箱11が配置され、一
体に取り付けられる。ヒータコア22と温水制御弁24
は、中ケース29bの取付面の上に載置され、その上方
から樹脂製の上ケース29cで挟み込むことによりこの
両ケース29b、29cの間に固定されるようになって
いる。
【0030】上ケース29cには、前述した吹出モード
切替部23、センターフェイス吹出空気通路25および
サイドフェイス吹出空気通路26と、フット吹出空気通
路27と、デフロスタ吹出空気通路28が設けられ、さ
らにロータリドア23aが内蔵されている。前記各ケー
ス29a、29b、29c、および内外気切替箱11の
結合は、周知の弾力性を持った金属クリップ、あるいは
ねじ等を使用して、脱着可能になっている。
【0031】次に、上記構成において本実施形態の作動
を説明する。
【0032】図2において内外気切替箱11から流入し
た空気は送風機ファン15によってスクロールケーシン
グ17内を略水平方向に流れ、エバポレータ21の下部
へ流入する。そして、送風空気はエバポレータ21で除
湿・冷却された後、さらに上方へ流れ、ヒータコア22
へ導入され、ここで加熱される。
【0033】本例の場合には、空調温度制御手段とし
て、ヒータコア22への温水量を制御する温水制御弁2
4を用いており、この温水制御弁24にて温水流量を調
節することによって所望の吹出空気温度を得るいわゆる
流調リヒート方式を採用している。そして、ヒータコア
22で所望温度まで再加熱された空調空気は上ケース部
の吹出モード切替部23のロータリドア23aによって
所定の吹出口へ分配される。
【0034】本実施形態では、前述した構成とすること
により、次のような効果が得られる。エバポレータ21
およびヒータコア22をともに略水平方向に配置して、
上下方向に重ねるレイアウトにしているため、上下方向
の熱交換器部スペースを非常に小さくでき、その結果従
来のセンタ置きユニットよりも高さ寸法を充分小さくす
ることができる。従って、車室B内のセンタトンネルを
高くすることが可能となり、車両の対衝突安全性が向上
する。
【0035】熱交換器配管21a、22aを直接エンジ
ンルームAへ突出させる構成であるから、車室B内での
サブ配管が不要となり、大幅なコストダウン、配管結合
作業の簡略化を実現できる。図5に示すように、空調装
置のほとんどの部品が上下方向組付けの形状となってい
るので、量産時には下から上へ積み上げる、一方向組付
によって空調装置の組付けが可能となり、組付けの工数
が低減できる。
【0036】エバポレータ21をその下方へ送風されて
くる送風空気の送風方向の前方側へ向かって下方に傾斜
しており、またエバポレータ21のチューブ21fも前
記送風方向(図2、5の左右方向)に配列してあるの
で、このチューブ21fの表面上を凝縮水が送風空気に
押圧されて、スムーズにエバポレータ21の傾斜前進端
(図2、5の右側端)に集まり、落下する。
【0037】そして、エバポレータ21の傾斜前進端の
下方に位置する凝縮水排出パイプ21cから外部へ凝縮
水が排出される。そのため、凝縮水をエバポレータ21
からスムーズに排出できる。エバポレータ21の凝縮水
が下方の空気上流側へ流れ落ちるので、その落下凝縮水
は冷却前の温度の高い送風空気で温められる。従って、
下ケース29aの外表面温度はさほど低下しないので、
この下ケース29aへの露付きが大幅に減少するか、あ
るいは露付きがなくなるので、通常はケース内側へ装着
されるべきインシュレータ(断熱材)を廃止することが
でき、一層のコストダウンを図ることができる。
【0038】但し、エバポレータ21の設置時の傾斜角
度θによって保水量が図7(a)のごとく変化する。従
って、図7(a)に示すごとく、設置角度θは10〜3
0°としてエバポレータ21への保水量を少なくしてお
くことも重要である。右ハンドル車と左ハンドル車のい
ずれにおいても、通常エンジンルームAにおけるエンジ
ンと空調用圧縮機の搭載位置は同一である。そのため、
仕切り板Cに開ける配管通し穴は、右ハンドル車でも左
ハンドル車でも同一位置に開けることが望まれる。
【0039】この要求に対して、本実施形態によれば、
図8、9に示すように、送風機14のオフセット位置を
左右逆転するとともに、エバポレータ21の冷媒配管2
1aの取り出し位置(エバポレータ21のタンク21e
の位置)を左右逆転し、同様にヒータコア22でも温水
制御弁24と温水配管22aの取り出し位置を左右逆転
することにより、上記要求を容易に満足できる。
【0040】(第2実施形態)図10は、温水制御弁2
4を用いた流調リヒート方式のかわりに、温度制御手段
としてエアミックスドア30を用い、吹出モード切替部
23の通路切替手段として、ロータリドア23aのかわ
りに板ドア23b、23cを用いたものである。但し、
略水平配置のエバポレータ21下部から送風空気を導入
し、略水平に配置したヒータコア22へと流すようにし
た点は第1実施形態と同じであり、同様の利点を有して
いる。また、エアミックス方式の温度制御により低温域
から高温域までの幅広い温度範囲において吹出空気温度
を良好に制御できる利点がある。
【0041】しかし、この第2実施形態の構成による
と、エアミックスドア30の使用等によりユニット上下
方向の寸法が第1実施形態に比してやや増加し、不利と
なる。
【0042】(第3実施形態)上述した第1、第2実施
形態では、エバポレータ21をその下方へ送風されてく
る送風空気の送風方向の前方側へ向かって下方に傾斜す
るように配置しているから、図12に示すように、エバ
ポレータ21からヒータコア22へ送風空気が矢印Dの
ごとく斜めに流入するので、ヒータコア22における左
右(車両幅方向)の風速分布Eにバラツキが発生する。
すなわち、エバポレータ21の送風方向の前方側(図1
2の右側)になるほど、ヒータコア22通過空気の風速
が大きくなるという風速分布が発生する。
【0043】しかも、この風速分布のバラツキによりヒ
ータコア22における左右各部位での熱交換量にバラツ
キが発生するので、吹出温度のバラツキも発生する。こ
の風速分布および吹出温度のバラツキにより自動車用空
調装置の空調フィーリングが車室の左右で異なったもの
となり、空調フィーリング悪化の原因となることが分か
った。
【0044】そこで、第3実施形態では図13に示すよ
うに、エバポレータ21とヒータコア22との間の空気
流路に、複数の配風板31を配設して、ヒータコア22
における風速分布を均一化するようにしている。この配
風板31の配置構造について具体的に説明すると、この
配風板31はヒータコア22の空気流入面に対して垂直
となるよう配列してあり、かつ複数(本例では3枚)の
配風板31相互の間隔は等間隔に設定してある。この配
風板31は、エアコンユニット2の樹脂製のケース、具
体的には中ケース29bに一体成形で形成されている。
従って、配風板31は簡単に低コストで形成できる。
【0045】第3実施形態では、エバポレータ21を通
過した送風空気がエバポレータ21出口直後に位置する
配風板31により強制的に案内されて、ヒータコア22
の空気流入面に対して垂直に流入する。これにより、ヒ
ータコア22の吹出風速分布のバラツキを著しく改善で
き、吹出風速分布を図13のFに示すように均一化でき
る。
【0046】図14は実験に基づく具体的数値性能例を
示すもので、ヒータコア22の左右方向の幅を220m
mとし、送風量を480m3 /hとしたとき、配風板3
1のない場合は吹出風速比が0.60であったものを、
第3実施形態のものによれば、吹出風速比を0.85ま
で改善できた。ここで、第3実施形態のものでは、配風
板31を3枚用いてヒータコア22の空気流入側の流路
を4等分に分割した場合について実験をした。
【0047】なお、吹出風速比は、ヒータコア22の吹
出風速のうち、最大風速(Vmax )と最小風速(Vmin
)との比である。
【0048】(第4実施形態)第4実施形態は、エバポ
レータ21に流入する空気の風速分布の均一化とエバポ
レータ21で発生する凝縮水の排水確保との両立を図る
ことを意図したもので、図15に示す。
【0049】送風機ユニット1の送風機14から送風さ
れてくる空気はエバポレータ21の下方部において略直
角方向に方向転換して上方へと流れるので、エバポレー
タ21のうち、送風方向前方側(図15の右側)の風速
分布が高くなる。そこで、エバポレータ21の下方部に
位置する樹脂製のケース、具体的には下ケース29aに
階段状の凹凸面32を一体成形して、エバポレータ21
の風速分布の均一化を図るようにしている。
【0050】この階段状の凹凸面32は、送風機14か
らの送風空気の流れ方向(図15(b)の矢印G方向)
に対して直角方向(車両前後方向)に延びるように形成
されている。この階段状の凹凸面32は、図15の例で
は、階段の頂部が2段に形成されており、この凹凸面3
2は空気流れの上流側に急傾斜面32aを形成し、空気
流れの下流側にゆるやかな傾斜面32bを形成してい
る。
【0051】また、凹凸面32の階段状の頂部と底部と
の段差は、本発明者の実験検討によれば、15〜20m
m程度の大きさに設定することが風速分布の均一化のた
めに好ましいことが分かった。
【0052】ところで、図16(a)の例のように、下
ケース29aの奥行方向(車両前後方向)の全長にわた
って、階段状の凹凸面32′を形成すると、階段状の凹
凸面32′の底部に凝縮水Hが溜まることになる。送風
機14の作動中は送風空気により凝縮水が凹凸面32′
の底部から押し出されて、凝縮水排出パイプ21cから
ある程度排出できるが、送風機14が停止すると、それ
までにエバポレータ21に保持されていた凝縮水が落下
して、凹凸面32′の底部に溜まったままとなり、異臭
の発生等の原因になる。
【0053】そこで、第4実施形態では、エバポレータ
21に流入する空気の風速分布の均一化とエバポレータ
21で発生する凝縮水の排水確保との両立を図るため
に、図15(a)に示すように、凹凸面32の底部より
若干低くした排水路33を凹凸面32の周囲に3箇所形
成し、この排水路33をさらに凝縮水排出パイプ21c
に連通させている。
【0054】ここで、下ケース29aは、エバポレータ
21の傾斜(空気流れ前方側への下傾斜)に沿って同じ
ように傾斜しているので、排水路33も空気流れ前方側
に向かって下方へ傾斜している。そして、排水路33の
最も低い部位に凝縮水排出パイプ21cが設けられてい
る。このような構成により、エバポレータ21から落下
する凝縮水Hを、凹凸面32の底部より排水路33に導
いて、凝縮水排出パイプ21cから外部へスムースに排
出できる。
【0055】なお、図15(a)の例では、排水路33
を凹凸面32の周囲に3箇所形成しているが、図15
(a)の上下方向の中間位置にさらに排水路33を追加
してもよい。また、図15(a)の上下両方向の排水路
33、33のうち、一方を廃止して片側のみとしてもよ
い。また、上記例では、排水路33を凹凸面32の底部
より若干低くすると説明したが、排水路33を凹凸面3
2の底部と同等の高さとしても、凝縮水を排出できるこ
とを本発明者は実験的に確認している。
【0056】(第5実施形態)図17〜図23は第5実
施形態を示すもので、図10に示す第2実施形態におけ
るエアミックスドア30の作動形態を回動式から、空気
流れと直角な方向(ヒータコア22と平行な方向)にス
ライドするスライド式に変更にして、エアミックスドア
30の設置スペースの大幅な縮小を図ったものである。
【0057】すなわち、図17、18において、ヒータ
コア22の側方に、ヒータコア22をバイパスして空気
が流れるバイパス空気路34が形成されており、ヒータ
コア22に隣接して、ヒータコア22とバイパス空気路
34を通過する空気の風量割合を調整するエアミックス
ドア30が備えられている。このエアミックスドア30
は、ヒータコア22とバイパス空気路34を通過する空
気の流れ方向と直角方向(換言すれば、ヒータコア22
の配設方向に沿って、略水平方向)に移動するスライド
式ドアとして構成されている。
【0058】エアミックスドア30は、ヒータコア22
の空気上流側の直前位置に配置され、そしてエアミック
スドア30を前記空気流れ方向と直角方向に移動させる
ための駆動機構35がヒータコア22とエバポレータ2
1との間の空間に配置されている。以下、スライド式エ
アミックスドア30、およびその駆動機構35の具体的
構成について説明する。
【0059】スライド式エアミックスドア30は、図1
9、20に示すように、樹脂製の平板状の基板30a
と、この基板30aの外周縁部に口の字状に突出して一
体成形されたシール用の弾性部材30bとを有してい
る。この弾性部材30bは樹脂系弾性材(エラストマゴ
ム)にて成形されている。
【0060】そして、基板30aのうち、弾性部材30
bとは反対側の面に駆動機構35の樹脂製ギヤ30cが
一体に設けられている。図20において、30dはギヤ
30cのギヤピッチ線を示す。このギヤ30cは、ラッ
ク状のギヤであって、その両端部は略円弧状に湾曲して
いる。また、ギヤ30cは基板30aに一体成形できる
が、接着等より基板30aに固定してもよい。
【0061】また、基板30aの側面のうち、ギヤ30
cと平行に延びる側面の一方には、2本のガイドピン3
0eが、十分な間隔を持つように、両端付近に一体成形
されている。一方、ヒータコア22とエバポレータ21
との間の空間を形成する樹脂製中ケース29b(図5参
照)には、図18に示すように、スライド式エアミック
スドア30のガイドピン30eが摺動可能に嵌合してい
るガイド溝37が略水平方向に一体成形されている。こ
のガイドピン30eとガイド溝37との摺動により、ス
ライド式エアミックスドア30が空気流れ方向と直角方
向に移動できるようになっている。
【0062】スライド式エアミックスドア30が樹脂製
中ケース29b内に挿入、組付けられた状態では、シー
ル用の弾性部材30bが上部側に位置して、ギヤ30c
が下部側に位置するようになっており、そして、樹脂製
中ケース29bには、スライド式エアミックスドア30
の弾性部材30bの先端(上端)が密着するシール面を
形成するシール用のリブ36が一体成形されている。
【0063】また、ギヤ30cと噛み合う円形ギヤ3
8、およびこれと一体に結合された軸39が、ヒータコ
ア22とエバポレータ21との間の空間に配置されてい
る。軸39の一端は、前記空間内において、支持板40
により回転可能に支持され、軸39の他端は樹脂製中ケ
ース29bの壁面を貫通してケース外へ突出している。
軸39の突出端部には、円形ギヤ41が一体に連結され
ており、この円形ギヤ41には扇形ギヤ42が噛み合っ
ており、この扇形ギヤ42の回転中心部は軸受43にて
回転可能に支持されている。
【0064】さらに、扇形ギヤ42の外周側の所定位置
に、操作ピン44が一体に設けられており、この操作ピ
ン44には図示しない操作機構からの操作力が伝達され
る。例えば、手動操作機構のケーブル、あるいはサーボ
モータのようなアクチュエータを用いた電動操作機構を
操作ピン44に連結するようになっている。
【0065】以上により、操作ピン44に加えられる操
作力により、扇形ギヤ42が回転して、その回転が円形
ギヤ41、軸39を経て円形ギヤ38に伝達されて、ギ
ヤ30cを介してスライド式エアミックスドア30を、
水平方向(図18の左右方向)に略直線的にスライドさ
せることができる。なお、図18において、45、46
は吹出モード切替部23を構成する板状のドアであり、
ドア45はセンターフェイス吹出空気通路25およびサ
イドフェイス吹出空気通路26に通じる通路と、デフロ
スタ吹出空気通路28およびフット吹出空気通路27に
通じる通路とを開閉する。
【0066】また、ドア46はデフロスタ吹出空気通路
28とフット吹出空気通路27とを開閉する。図21は
スライド式エアミックスドア30が最も右側位置に操作
されて、ヒータコア22の前面を全閉し、バイパス空気
流路34を全開する、最大冷房状態を示す。この状態で
は、送風空気はすべて矢印Kのように、バイパス空気流
路34のみを流れる。
【0067】図22はスライド式エアミックスドア30
が中間位置に操作されて、ヒータコア22の前面と、バ
イパス空気流路34をそれぞれ半開する、中間温度制御
状態(1/2エアミックス状態)を示している。この状
態では、矢印L、Mのように、送風空気はヒータコア2
2側と、バイパス空気流路34側とに2分されて流れ
て、その後、混合されて所定温度となって上記の各吹出
空気通路に流れる。
【0068】図23はスライド式エアミックスドア30
が最も左側位置に操作されて、ヒータコア22の前面を
全開し、バイパス空気流路34を全閉する、最大暖房状
態を示している。この状態では、送風空気はすべて矢印
Nのように、ヒータコア22のみを流れる。(他の実施
形態)なお、エバポレータ21は前述した積層型のもの
に限らず、多穴偏平チューブを蛇行状に曲げ形成し、こ
の蛇行状チューブにコルゲートフィンを組み合わせた、
いわゆるサーペインタイプのものなど、他の形式であっ
てもよい。
【0069】また、第5実施形態では、スライド式エア
ミックスドア30をヒータコア22の空気上流側直前の
位置に配置しているが、ヒータコア22の空気下流側直
後の位置にスライド式エアミックスドア30を配置する
こともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の平面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】第1実施形態の装置を車両に搭載した状態を示
す概略平面図である。
【図4】第1実施形態の装置を車両に搭載した状態を示
す概略斜視図である。
【図5】第1実施形態の装置の組付方法を示す分解図で
ある。
【図6】第1実施形態の装置と車両エンジンルームの仕
切り板との配置関係を示す側面図である。
【図7】(a)は第1実施形態の装置におけるエバポレ
ータ設置角度と凝縮水保水量との関係を示すグラフ、
(b)はそのエバポレータの概略構成を示す斜視図であ
る。
【図8】第1実施形態の装置を右ハンドル車に搭載した
ときの配置関係を示す図である。
【図9】第1実施形態の装置を左ハンドル車に搭載した
ときの配置関係を示す図である。
【図10】本発明の第2実施形態の側面断面図である。
【図11】図10の正面図である。
【図12】第1、第2実施形態におけるヒータコア吹出
風速分布を説明する要部断面図である。
【図13】本発明の第3実施形態の要部断面図である。
【図14】第3実施形態によるヒータコア吹出風速分布
の改善効果を示すグラフである。
【図15】(a)は本発明の第4実施形態における下ケ
ースの要部平面図、(b)は第4実施形態の要部断面図
である。
【図16】(a)は第4実施形態の比較例における下ケ
ースの要部平面図、(b)はこの比較例の要部断面図で
ある。
【図17】本発明の第5実施形態の正面図である。
【図18】図17の側面図である。
【図19】第5実施形態で用いるスライド式エアミック
スドアの斜視図である。
【図20】図19のJ矢視図である。
【図21】第5実施形態で用いるスライド式エアミック
スドアの最大冷房状態を示す要部断面図である。
【図22】第5実施形態で用いるスライド式エアミック
スドアの中間温度制御状態を示す要部断面図である。
【図23】第5実施形態で用いるスライド式エアミック
スドアの最大暖房状態を示す要部断面図である。
【図24】従来の横置きタイプの自動車用空調装置の概
略斜視図である。
【図25】従来の横置きタイプの自動車用空調装置を車
両に搭載した状態を示す概略斜視図である。
【図26】従来のセンター置きタイプの自動車用空調装
置を車両に搭載した状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
1…送風機ユニット、2…エアコンユニット、14…送
風機、21…エバポレータ(冷却用熱交換器)、21a
…冷媒配管(入出用配管)、21b…膨張弁(減圧手
段)、21e…タンク部、21f…チューブ、21g…
コルゲートフィン、21h…コア部、21i…冷媒入口
(媒体入口)、21j…冷媒出口(媒体出口)、22…
ヒータコア(加熱用熱交換器)、23…吹出モード切替
部、A…エンジンルーム、B…車室、C…仕切り板、G
…シール部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四方 一史 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式 会社デンソー内 (72)発明者 上村 幸男 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式 会社デンソー内 (72)発明者 杉 光 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式 会社デンソー内 (72)発明者 宮田 学 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開 平4−5119(JP,A (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60H 1/32 613 B60H 1/00 102

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車室内とエンジンルームとが仕切り板に
    て区画されている自動車に用いられ、 前記車室内に、空気を送風する送風機ユニットと、その
    空気下流側に設けられて冷却用熱交換器、加熱用熱交換
    器および吹出モード切替部を有するエアコンユニットと
    を設けた自動車用空調装置において、 前記冷却用熱交換器は、前記エアコンユニット内におい
    て略水平に配置され、前記送風機による送風空気を冷却
    し、 前記加熱用熱交換器は、前記冷却用熱交換器の上方側に
    略水平に配置され、前記送風空気を加熱し、 前記吹出モード切替部は、前記加熱用熱交換器の上方側
    に配置され、この加熱用熱交換器で加熱されて温度調整
    された空気の吹出を、車室内乗員の頭部に吹き出す上方
    吹出口と車室内乗員の足元に吹き出す下方吹出口との間
    で切り替え、 更に前記冷却用熱交換器は、前記仕切り板に隣接して設
    けられ、 前記冷却用熱交換器の熱交換媒体の入出用配管が前記エ
    ンジンルーム側に配置され、 この入出用配管が車両搭載状態にて前記仕切り板を貫通
    して前記エンジンルーム内に突出していることを特徴と
    する自動車用空調装置。
  2. 【請求項2】 前記入出用配管は、前記冷却用熱交換器
    の側面のうち、前記仕切り板と対抗する面から、前記エ
    ンジンルームの方向へ突出して設けられていることを特
    徴とする請求項1記載の自動車用空調装置。
  3. 【請求項3】 前記冷却用熱交換器の側面のうち、前記
    仕切り板と対抗する面には、前記熱交換媒体を前記冷却
    用熱交換器内に流入させる媒体入口と、前記熱交換媒体
    を前記冷却用熱交換器から流出する媒体出口とが形成さ
    れ、 前記入出用配管は、前記媒体入口および前記媒体出口か
    ら前記エンジンルームの方向へ突出して設けられている
    ことを特徴とする請求項2記載の自動車用空調装置。
  4. 【請求項4】 前記冷却用熱交換器は、複数のチューブ
    間にコルゲートフィンを介在させてなるコア部と、この
    コア部の一端側に設けられ、前記複数のチューブへの冷
    媒の分配および前記複数のチューブからの冷媒の集合を
    行うタンク部とを備えるコルゲートフィンタイプにて構
    成され、 前記媒体入口および媒体出口は、前記タンク部に形成さ
    れていることを特徴とする請求項3記載の自動車用空調
    装置。
  5. 【請求項5】 前記仕切り板に形成された前記入出用配
    管貫通用の穴は、弾性材で形成されたシール部材にてシ
    ールされていることを特徴とする請求項1ないし4いず
    れか1つ記載の自動車用空調装置。
  6. 【請求項6】 前記冷却用熱交換器と前記入出用配管と
    の間には、冷媒を圧縮し膨張させる減圧手段が配置され
    ていることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1つ
    記載の自動車等空調装置。
  7. 【請求項7】 前記送風機ユニットは、車室内インスト
    ルメントパネル部の中央部から車両幅方向にオフセット
    配置され、 前記エアコンユニットは、前記インストルメントパネル
    部の中央部に設けられていることを特徴とする請求項1
    ないし6いずれか1つ記載の自動車用空調装置。
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